CN117845858A - 一种水利工程用清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水利工程领域，具体涉及一种水利工程用清理装置，包括：回收容器；导流板，配设为两组并分别设置于船体的接触于水体的区域，导流板的一端可转动地连接于船体，另一端通过第一气缸连接于船体；传输机构，设置于避让槽处，其下料端可转动地连接船体，其凫水端通过支撑结构连接于船体，支撑结构能调节传输机构的倾斜角度；凫水端位于两个导流板之间的区域；拾取机构连接于船体，拾取机构用于夹取水体中的漂浮物并将其释放于传输机构上；检测机构，用于检测水体中漂浮物信息；以及控制器，通信连接于船体、传输机构、拾取机构和检测机构。由此解决了打捞船在清理垃圾时容易影响垃圾的位置，导致垃圾清理效率低，清理效果差的问题。

Description

一种水利工程用清理装置

技术领域

本发明属于水利工程领域，具体涉及一种水利工程用清理装置。

背景技术

各类水体（海洋、江河、湖泊等）上经常漂浮水面垃圾（树叶、枯枝、气球、包装袋、塑料瓶），破环了水体的自然性状，并对公众造成视觉影响的各种废弃物引起的污染。由于社会的发展、人口的增加、经济和城市建设的快速发展，使得来源各异的废弃物通过不同渠道进入水体，导致水体的漂浮物越来越多，它们的汇集造成水面污染，影响水环境和市容卫生。

由于水面垃圾会严重影响水质、影响水域的生态平衡、破坏水面景观以及水上运输，因此，需要垃圾打捞船定期对水上垃圾进行清理。基于水体的浮力，垃圾漂浮在水中时，漂浮物容易散开，同时基于水波纹的产生，会使得部分垃圾沉入船底，影响了垃圾的清理效率和清理效果。

因此，针对现有技术中打捞船在清理垃圾时容易影响垃圾的位置，导致垃圾清理效率低，清理效果差的问题，还需要提供一种更为合理的技术方案，以解决当前的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水利工程用清理装置，以解决现有技术中打捞船在清理垃圾时容易影响垃圾的位置，导致垃圾清理效率低，清理效果差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种水利工程用清理装置，包括：

回收容器，设置于所述船体上，所述船体上设有避让槽；

导流板，配设为两组并分别设置于所述船体的接触于水体的区域，所述导流板的一端可转动地连接于所述船体，另一端通过第一气缸连接于所述船体；当所述第一气缸伸缩时，能够改变两个导流板之间的夹角；

传输机构，具有远离船体的凫水端和靠近船体的下料端；所述传输机构设置于所述避让槽处，其下料端可转动地连接所述船体，其凫水端通过支撑结构连接于所述船体，所述支撑结构用于调节所述传输机构的倾斜角度；其中，所述传输机构倾斜设置，以使得所述凫水端部分浸入水体中；所述凫水端位于两个导流板之间的区域；

拾取机构，连接于所述船体，所述拾取机构用于夹取水体中的漂浮物并将其释放于所述传输机构上；

检测机构，用于检测当前水体中漂浮物的信息；以及

控制器，通信连接于所述船体、所述传输机构、所述拾取机构和所述检测机构，以根据检测到的当前水体中漂浮物的信息，对应地控制所述船体、所述传输机构和所述拾取机构执行相对应的操作。

在一种可能的设计中，所述导流板上设有呈三角形的引流板，所述引流板的斜边连接于所述导流板的长边，且所述引流板用于沉入水体中。

在一种可能的设计中，所述引流板的厚度沿远离所述导流板的方向逐渐变薄，以使得所述引流板形成有倾斜的上表面。

在一种可能的设计中，所述传输机构包括传动带、驱动器、传动轴和边板，所述边板的一端可转动地连接于所述船体，另一端通过支撑结构连接于所述船体；

所述传动轴的两端分别可转动地连接于所述边板，所述传动带套设于所述传动轴上；

所述驱动器设置于所述船体上，且其输出轴转动连接于位于下料端的传动轴，当所述驱动器转动时，带动所述传动带传动；

所述边板围设于所述传动带的两侧。

在一种可能的设计中，所述传动带上设有沿所述传动带的宽度方向设置的止挡条，所述止挡条配设为多个，并沿所述传动带的环向方向依次间隔设置；止挡条的纵向截面呈半圆形。

在一种可能的设计中，所述支撑结构包括连杆和第二气缸，所述连杆连接于所述船体，所述第二气缸的一端连接于所述连杆，另一端连接于所述传输机构。

在一种可能的设计中，所述导流板形成为具有多个网孔的滤板。

在一种可能的设计中，所述拾取机构配设为具有夹爪的机械臂，所述拾取机构配设为两组，并分别设置于所述传输机构的两侧。

在一种可能的设计中，所述船体上设有电机，电机的输出轴连接于搅拌轴，所述搅拌轴上设有多片呈弧形的桨叶。

在一种可能的设计中，所述检测机构包括雷达和CCD相机；/和，所述检测机构还包括红外测距传感器和激光位移传感器中的任一者；

所述控制器配置为CPU或者可编程逻辑控制器。

通过上述技术方案，可以通过导流板将漂浮物聚拢，然后使漂浮物在浮力和惯性作用下，通过传输装置将不断承接靠拢的漂浮物，这样就能够将漂浮物周转至回收容器中，然后对这些漂浮垃圾进行回收处理。由此，通过这样的方式来实现对水体漂浮物的清理。需要说明的是，导流板的设计，一方面可以将漂浮物分割成多个区域，从而便于分区处理垃圾；另一方面由于帮助垃圾聚拢，使得传输机构可以顺畅地承接垃圾，并且可防止垃圾在水流激荡下四溢，从而提高对于漂浮垃圾的清理质量和清理效率。第一气缸缩回时导流板张开，从而更大范围的环抱垃圾；第二气缸伸展时导流板合拢，则可以将漂浮物有效聚拢。而通过支撑结构对传输装置的倾斜角度调节，可以实现更好地承接漂浮垃圾。这样，可以提高对漂浮物的清理效率和清洁质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的水利工程用清理装置在一种实施例中的结构示意图。

上述附图中：1-船体，2-回收容器，3-导流板，4-第一气缸，5-传输机构，6-拾取机构，61-夹爪，62-机械臂，7-引流板，8-止挡条。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本发明做进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明示例的实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

根据本发明的具体实施方式，提供了一种水利工程用清理装置，用于船体，这样一来，可以通过船体使清理装置置于水体中，并通过两者的配合实现对水体中漂浮物的清理，避免其在堤坝堆积，保证河水能够在河床中顺畅流动，并保证河流落差，提高水力资源的利用率。其中，图1示出了其中一种具体实施例。

参阅图1所示，该水利工程用清理装置，其特征在于，该水利工程用清理装置包括：回收容器2，设置于船体1上，船体1上设有避让槽；导流板3，配设为两组并分别设置于船体1的接触于水体的区域，导流板3的一端可转动地连接于船体，另一端通过第一气缸4可转动地连接于船体1，从而适应第一气缸4的不同状态。当第一气缸4伸缩时，能够改变两个导流板3之间的夹角。传输机构5，具有远离船体1的凫水端和靠近船体1的下料端；传输机构5设置于避让槽处，其下料端可转动地连接船体1，其凫水端通过支撑结构连接于船体1，支撑结构用于调节传输机构5的倾斜角度；其中，传输机构5倾斜设置，以使得凫水端部分浸入水体中；凫水端位于两个导流板3之间的区域；拾取机构6，连接于船体1，拾取机构6用于夹取水体中的漂浮物并将其释放于传输机构5上；检测机构，用于检测当前水体中漂浮物的信息；以及控制器，通信连接于船体1、传输机构5、拾取机构6和检测机构，以根据检测到的当前水体中漂浮物的信息，对应地控制船体1、传输机构5和拾取机构6执行相对应的操作。

通过上述技术方案，可以通过导流板3将漂浮物聚拢，然后使漂浮物在浮力和惯性作用下，通过传输装置将不断承接靠拢的漂浮物，这样就能够将漂浮物周转至回收容器2中，然后对这些漂浮垃圾进行回收处理。由此，通过这样的方式来实现对水体漂浮物的清理。需要说明的是，导流板3的设计，一方面可以将漂浮物分割成多个区域，从而便于分区处理垃圾；另一方面由于帮助垃圾聚拢，使得传输机构5可以顺畅地承接垃圾，并且可防止垃圾在水流激荡下四溢，从而提高对于漂浮垃圾的清理质量和清理效率。第一气缸4缩回时导流板3张开，从而更大范围的环抱垃圾；第二气缸伸展时导流板3合拢，则可以将漂浮物有效聚拢。而通过支撑结构对传输装置的倾斜角度调节，可以实现更好地承接漂浮垃圾。这样，可以提高对漂浮物的清理效率和清洁质量。

其中，导流板3可以是通过直接连接的方式可转动地连接船体，也可以是通过其他结构间接地可转动地连接于船体。

在本公开提供的一种实施例中，导流板3上设有呈三角形的引流板7，引流板7的斜边连接于导流板3的长边，且引流板7用于沉入水体中。这样设计，可以在一定范围内阻挡合拢的垃圾沉降，从而使得传输机构5可以顺利地承接漂浮垃圾，实现对其清理和回收。

具体地，引流板7的厚度沿远离导流板3的方向逐渐变薄，以使得引流板7形成有倾斜的上表面。这样设计，可以对使水自然朝向外侧流动，从而使垃圾留滞于引流板7的上表面，并在水和其他漂浮垃圾的推动下，使近处的垃圾搭在传输机构5上。

在一种实施例中，传输机构5包括传动带、驱动器、传动轴和边板，边板的一端可转动地连接于船体1，另一端通过支撑结构连接于船体1；传动轴的两端分别可转动地连接于边板，传动带套设于传动轴上；驱动器设置于船体1上，且其输出轴转动连接于位于下料端的传动轴，当驱动器转动时，带动传动带传动，从而实现对漂浮垃圾的传输。边板围设于传动带的两侧，这样可以防止垃圾从两侧落下，从而使得传动带上的垃圾可以沿凫水端朝向下料端移动。

具体地，驱动器配设为减速机，可以起到减速增扭的作用，使得传动带平稳传动。

进一步地，传动轴上设有齿牙，传动带上设有与该齿牙相对配合的齿槽，使得传动轴在转动时，齿牙可以逐一插设于齿槽中，从而帮助传输带平稳可靠地移动，避免出现打滑的情况。

在本公开中，传动带上设有沿传动带的宽度方向设置的止挡条8，止挡条8配设为多个，并沿传动带的环向方向依次间隔设置。这样设计，可以对垃圾起到一定的阻挡作用，从而防止垃圾下落。

进一步地，止挡条8的纵向截面呈半圆形，可便于对其进行清理，防止污垢成团聚集。

支撑结构包括连杆和第二气缸，连杆连接于船体1，第二气缸的一端连接于连杆，另一端连接于传输机构5。

在本公开中，导流板3形成为具有多个网孔的滤板，这样不仅可以减轻导流板3的重量，还可以使水从网孔中流出，减少水阻，有益于帮助漂浮垃圾聚拢。

在一种实施例中，拾取机构6配设为具有夹爪61的机械臂62，拾取机构6配设为两组，并分别设置于传输机构5的两侧。这样可以对水中体积较大的垃圾、盘根错节的垃圾以及其它不易清理的垃圾进行拾取，然后周转至回收容器2中，实现了对一些特殊垃圾的有效清理。

在一些特殊的情况下，机械臂62和夹爪61还可以充当挖掘机，对成团聚集的垃圾或者淤泥进行挖取，由此实现了对不同类型垃圾的有效清理。

在本公开中，船体1上设有电机，电机的输出轴连接于搅拌轴，搅拌轴上设有多片呈弧形的桨叶。当电机转动时，可以使桨叶同步转动，从而激起水波纹，使得漂浮垃圾在水的浮力下朝向传输机构5移动，实现漂浮垃圾的有效聚集。

在本公开中，检测机构包括雷达和CCD相机，这样可以探测漂浮物的位置和大致的面积信息，从而使得控制器根据接收到的信息对应地分析和判断，并发出指令使船体1、传输机构5和拾取机构6执行相应的动作。

例如，控制船体1的航行速度和时间，控制传输机构5的传动速度和时间，控制拾取机构6的位移以及拾取和/或释放动作。

在此基础上，为了提高对漂浮物信息的检测结果准确性，检测机构还包括红外测距传感器和激光位移传感器中的任一者。这样可以实时的检测漂浮物与船体1的相对信息，从而更精准地控制船体1的运动状态以及清理装置的运动状态。在本公开的技术构思下，本领域技术人员可以进行常规性选择。

需要说明的是，对于本文中出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况。对于本文中出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况。

在本公开中，控制器配设为PLC逻辑控制器。

具体地，在本发明中，控制器还可以配置为中央处理器（Central ProcessingUnit，CPU）。而在其他实施例中，控制器还可以是配置为数字信号处理器（Digital SignalProcessor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）或现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）中的一者。

在本公开中，控制器通过线缆分别通信连接于船体1、传输机构5、拾取机构6和检测机构。而在其它实施例中，控制器还可以通过WiFi模块、ZigBee模块这类无线通信模块连接于船体1、传输机构5、拾取机构6和检测机构。对此，本领域技术人员在本公开的技术构思下可以灵活配设。

最后应说明的是，本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种水利工程用清理装置，用于船体，其特征在于，该水利工程用清理装置包括：

回收容器，设置于所述船体上，所述船体上设有避让槽；

导流板，配设为两组并分别设置于所述船体的接触于水体的区域，所述导流板的一端可转动地连接于所述船体，另一端通过第一气缸连接于所述船体；当所述第一气缸伸缩时，能够改变两个导流板之间的夹角；

传输机构，具有远离船体的凫水端和靠近船体的下料端；所述传输机构设置于所述避让槽处，其下料端可转动地连接所述船体，其凫水端通过支撑结构连接于所述船体，所述支撑结构用于调节所述传输机构的倾斜角度；其中，所述传输机构倾斜设置，以使得所述凫水端部分浸入水体中；所述凫水端位于两个导流板之间的区域；

拾取机构，连接于所述船体，所述拾取机构用于夹取水体中的漂浮物并将其释放于所述传输机构上；

检测机构，用于检测当前水体中漂浮物的信息；以及

控制器，通信连接于所述船体、所述传输机构、所述拾取机构和所述检测机构，以根据检测到的当前水体中漂浮物的信息，对应地控制所述船体、所述传输机构和所述拾取机构执行相对应的操作。

2.根据权利要求1所述的水利工程用清理装置，其特征在于，所述导流板上设有呈三角形的引流板，所述引流板的斜边连接于所述导流板的长边，且所述引流板用于沉入水体中。

3.根据权利要求2所述的水利工程用清理装置，其特征在于，所述引流板的厚度沿远离所述导流板的方向逐渐变薄，以使得所述引流板形成有倾斜的上表面。

4.根据权利要求1所述的水利工程用清理装置，其特征在于，所述传输机构包括传动带、驱动器、传动轴和边板，所述边板的一端可转动地连接于所述船体，另一端通过支撑结构连接于所述船体；

所述传动轴的两端分别可转动地连接于所述边板，所述传动带套设于所述传动轴上；

所述驱动器设置于所述船体上，且其输出轴转动连接于位于下料端的传动轴，当所述驱动器转动时，带动所述传动带传动；

所述边板围设于所述传动带的两侧。

5.根据权利要求4所述的水利工程用清理装置，其特征在于，所述传动带上设有沿所述传动带的宽度方向设置的止挡条，所述止挡条配设为多个，并沿所述传动带的环向方向依次间隔设置；止挡条的纵向截面呈半圆形。

6.根据权利要求1所述的水利工程用清理装置，其特征在于，所述支撑结构包括连杆和第二气缸，所述连杆连接于所述船体，所述第二气缸的一端连接于所述连杆，另一端连接于所述传输机构。

7.根据权利要求1所述的水利工程用清理装置，其特征在于，所述导流板形成为具有多个网孔的滤板。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的水利工程用清理装置，其特征在于，所述拾取机构配设为具有夹爪的机械臂，所述拾取机构配设为两组，并分别设置于所述传输机构的两侧。

9.根据权利要求1~7中任一项所述的水利工程用清理装置，其特征在于，所述船体上设有电机，电机的输出轴连接于搅拌轴，所述搅拌轴上设有多片呈弧形的桨叶。

10.根据权利要求1~7中任一项所述的水利工程用清理装置，其特征在于，所述检测机构包括雷达和CCD相机；/和，所述检测机构还包括红外测距传感器和激光位移传感器中的任一者；

所述控制器配置为CPU或者可编程逻辑控制器。